某煉油廠加氫裂化裝置分餾塔底熱油泵在運行中，頻繁發生故障，嚴重影響了裝置的長期穩定和安全環保運行。通過對熱油泵機械密封出現冒煙故障的原因進行分析，改造了密封沖洗冷卻系統，消除了事故隱患，取得了良好的密封效果和經濟效益。

引言

　　某煉油廠一套120Mt/a 加氫裂化裝置分餾工藝中分餾塔C-3202 塔底抽出線抽出溫度高達320℃的尾油，裝置生產之初塔底泵P-3204 運轉良好，但是運轉約30 天， 熱油泵后端機械密封開始出現冒煙現象，經分析煙氣的主要成分是尾油遇熱后產生的， 彌漫著整個泵房， 并且后端機械密封隨時都有可能發生泄漏，320℃的尾油一旦遇到空氣便會發生自燃的現象， 整個泵房都會燃燒，嚴重影響裝置的安全生產。因此有必要對該機械密封的冒煙故障原因進行分析， 并通過采取適當的措施使這一問題得到解決。

1、熱油泵的簡介

　　裝置的熱油泵型號為150AY150X2A-B； 流量為111m3/h， 揚程為263m； 兩級葉輪雙支撐， 入口壓力0.2MPa，出口壓力2.0MPa，介質為尾油；溫度320℃，采用波紋管機械密封，后密封始終有煙霧，由于是熱油泵為了冷卻機械密封采用外供封油的方法冷卻機械密封， 封油采用裝置自產的柴油。提供封油的封油泵P-3406 型號為PIA30-225；出口壓力為0.7MPa，流量1.5m3/h，向3 臺高溫泵同時提供外沖洗油。

2、熱油泵機械密封冒煙故障的原因分析

　　熱油泵的機械密封中密封沖洗油原理如圖1 所示。

　　機械密封是靠靜止環與旋轉環之間的摩擦副形成液膜來進行密封泵輸送的介質， 保證泵內的介質不外漏。在熱油泵中為了降低摩擦副之間的溫度，采用柴油由封油注入管進入機械密封中， 通過密封壓蓋內部流道沖洗到摩擦副上來冷卻機械密封。按照規范只有機械密封的溫度降到150℃以下才能保證機械密封良好的運轉和延長機械密封的壽命。

　　設計時為了將密封腔內溫度降低到150℃以下(API610規定)，按規范(JB4127-85)需向密封腔沖入溫度80℃以下，高于密封腔壓力0.1～0.2MPa 的外沖洗油。尾油泵投入運行時運轉的各項指標都很正常， 但是約30 天后，后端機械密封開始出現嚴重的冒煙現象，此時機械密封腔壓力達到0.6MPa， 機械密封壓蓋溫度高達260℃，機械密封注入管溫度高達180℃，正常的機械密封壓蓋與封油注入管的溫度都應該是封油的溫度。封油泵P-3406 出口壓力只有0.7MPa，又同時供3臺熱油泵， 經測算封油到達機械密封前壓力只能達到0.5MPa， 通過以上數據外送封油與密封腔壓差只有0.1MPa； 而且密封壓蓋與封油注入管溫度都高于正常值，表明是沖洗油的供給量和壓力嚴重不足，無法注入到動靜環密封端面，不能很好地降低后密封腔的溫度，摩擦副沒有很好的冷卻， 使密封端面摩擦副間液膜環帶大氣側汽化變窄，加劇端面磨損，密封性能變差，而密封端面正常漏出泵體介質遇熱后馬上汽化成煙霧，便出現了整個泵房都彌漫這油煙的現象。

3、解決措施

　　通過上述分析， 尾油泵隨著運轉后端葉輪底套間隙磨損，間隙過大(經過拆下測量后達到0.07mm)，泵內的介質大量的涌入機械密封中， 致使泵后端機械密封腔壓力高于正常值， 導致封油無法注入冷卻機械密封，由于介質溫度很高，摩擦副沒有很好的冷卻，介質遇到機械密封溫度迅速上升便開始冒煙。解決冒煙的問題有現兩種方法： ①提高封油壓力與封油量降低摩擦副之間的溫度；②調整底套間隙降低封油腔的壓力，使冒煙現象消失。

　　通過實際分析，如果調整底套間隙要不定期進行，不符合現場要求。所以，采取提高封油壓力與封油量的方法來解決：重新安裝封油泵，在原泵出入口線和基礎不動的情況下， 將泵的揚程由原泵的75m 提高至100m，流量由1.5m3/h 提高至4.1m3/h，保證熱油泵中機械密封內沖洗油的正常供給。此時封油可以很好的注入到密封腔中冷卻動靜環端面的摩擦副， 將動靜環之間產生的熱量帶走，機械密封溫度降為合適溫度，冒煙的現象消失，改造情況如表1 所示。

表1 封油壓力與量提高前后的對比情況

4、結論與建議

　　(1)通過對車間熱油泵機械密封沖洗油裝置的改造，泵的機械密封冒煙故障問題得以解決，泵的運行狀況良好，機械密封處于穩定狀態，有效地提高了機械密封的使用壽命，降低了設備維護、維修費用以及勞動強度，而且有利于裝置的長周期安全、穩定運行。

　　(2)提高封油量與壓力能夠保證機械密封的正常運轉，但是不能一味的追求高壓力與大流量的封油，因為作為封油介質的柴油的價格也是很昂貴的， 雖然柴油又回到了尾油當中， 但是在沖洗過程中會對柴油造成損耗。根據現場實際生產經驗，通過調整封油注油管前的針型閥使封油壓力高于密封腔壓力0.05～0.1MPa就足夠。